Day16－D3 的 Brush 刷子

2021 iThome 鐵人賽

DAY 16

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三十天成為D3.js v7 好手系列第 16 篇

13th鐵人賽

金金

2021-09-28 22:57:30

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本篇大綱：d3.brush( )、brush 的 API 們、範例

今天我們要來看本系列的最後一個互動效果，那就是 — Brush 刷子啦！Brush 的功能是用來選取(刷取) 圖表上的區間段，接著再看我們想對此區間段內的元素做什麼事 (變色、移位、放大縮小等等)。基本上的效果會像這個樣子，長方形的部分就是我們用 brush 選起來的區間～

了解 brush 怎麼運作之後，我們現在來看看官方文件提供哪些 API 給 brush這個功能吧！由於 d3.brush 主要只是用來建立選取區間，相對來說是個容易一點的功能，因此 D3 提供來處理 brush 效果的 API 們也比較少，以下就是全部的 API

下面我一樣會介紹幾個比較常用的API，想了解更多的人歡迎自行上官網查看~

`d3.brush( )、d3.brushX( )、d3.brushY( )`

我們先來看看最主要用來建立 brush 的方法 — d3.brush( )。當我們使用 d3.brush( )時，它會建立一個二維 brush 並自動帶入svg的滑鼠跟觸控事件，我們就能用滑鼠或手指觸控來進行操作。

除了使用d3.brush( ) 之外，如果你只想建立一維X軸向的brush，可以用 d3.brushX( ) 這個API；反之如果想建立一維Y軸向的brush，則是使用d3.brushY( )。

建立好brush之後，我們接著使用 selection.call( )的方法把建立好的 brush 綁定到選定的DOM元素上，然後就可以使用 brush.on(事件，方法) 來監聽 brush 事件

svg.append("g")
    .attr("class", "brush")
    .call(d3.brush().on("brush", brushed));

`brush.on(事件, 方法 )`

我們一樣先看到官方文件的解說：

這個方法是用來監聽 brush 事件，而 brush 事件又可以分成三種

start
brush
end

因此，我們可以針對不同的事件使用不同的方法

svg.append("g")
    .attr("class", "brush")
    .call(d3.brush()
            .on("start brush", brushed)
						.on('end' brushEnd)
          )

一旦我們開始監聽 brush event 之後，每個 event 就會包含以下幾種屬性

target - 觸發brush 行為的元素
type -目前的事件為何，例如 start、brush、end
selection - 目前綁定node節點的 brush 選取集合。這個集合一般是包含數字的陣列，如果brush是二維，此集合的屬性值會是[[x0, y0], [x1, y1]]。我們會運用 event.selection 來判斷DOM元素是否在brush的範圍內
sourceEvent - 原生事件，例如 mousemove 或 touchmove
mode - brush當下的狀態，例如 drag、space、handle、center 等等.

`brush.extent([[x0, y0], [x1, y1]])`

這個方法是用來設定可以刷取的範圍，[x0, y0] 是設定左上角位置，[x1, y1]則是設定右下角位置。一般來說會設定的跟svg一樣大或是稍微大一點

svg.append("g")
    .attr("class", "brush")
    .call(d3.brush()
            .extent( [ [0,0], [width, height] ])
            .on("start brush", brushed)
          )

`brush.handleSize([size])`

這個方法則是用來設置 brush 把柄的大小。沒有特別設定的話，其預設尺寸為6。這個方法必須要在用selection.call( ) 呼叫並綁定brush 之前就使用。

實際範例

看完上面brush能使用的方法後，我們直接來實際操作看看吧！首先，我們在畫面上建立兩個圓點

// html
<div class="chartContainer"></div>

// js
const data = [{r:20, x:200, y:120},{r:35, x:350, y:280}]

// svg
const svg = d3.select('.chartContainer')
        .append('svg')
        .attr('width', 500)
        .attr('height', 500);

// 放上點點
const dots = svg.selectAll('circle')
                .data(data)
                .enter()
                .append('circle')
                .attr('r', d => d.r)
                .attr('cx', d => d.x)
                .attr('cy', d => d.y)
                .style("fill", "#19d3a2")

現在的畫面是這樣

接著，我們來建立brush吧～由於我們希望被brush選到後圓點點會變色，因此我們在css 設定一個 selected 來處理變色的事情，然後在刷子運作時把這個class賦予到圓點上

// css 檔案 或 style 加上
.selected{
  fill: blue !important
}

// 加上brush
svg.append("g")
.attr("class", "brush")
.call(d3.brush()
        .extent( [ [0,0], [600,600] ]) // extent限制刷子的活動區塊，理想是比畫布稍大
        .on("start brush", brushed) // brush 事件
      )

// brush 的功能
// 加上event參數，就能用 event.selection
// selection會產出一個二維陣列，分別代表`x0`, `x1`, `y0`, `y1`，左上到右下的位置，讓你有辦法重新計算目前位置的extent，進而進行其他操作。
function brushed(event){
    console.log(event)
    const extent = event.selection
    dots.classed('selected', d => {return isBrushed(extent, d.x, d.y)})
}

接下來，因為畫面上有兩個點點，我們要設定刷子的範圍刷到哪個圓點時，圓點才要變色，因此我們要設定isbrushed的方法確認圓點是否在brush選到的區塊內

// 設定圓點是否在brush選到的區塊內
function isBrushed(brush_coors, cx, cy){
  let x0 = brush_coors[0][0],
      x1 = brush_coors[1][0],
      y0 = brush_coors[0][1],
      y1 = brush_coors[1][1]

    // 如果圓點在brush的範圍內，就會傳true；反之則回傳false
    console.log(x0 <= cx && cx <= x1 && y0 <= cy && cy <= y1)
    return x0 <= cx && cx <= x1 && y0 <= cy && cy <= y1; 
}

這樣就完成囉～